Projecte Athena

Any 1995, Oficines del Projecte Athena, Organització Europea per a la Investigació Nuclear (CERN), Ginebra. El recent graduat Cédric Bellamy, especialitzat en física de partícules, camina amb pas ferm cap a la seva primera entrevista de treball. El fet que el departament de producció, conserva i estudi de l’antimatèria del CERN hagués contactat amb ell a la jove edat dels vint-i-dos anys era un esdeveniment completament extraordinari. I tot es devia a la seva aparició en un concurs de cultura general a la televisió francesa. Una vegada el cap de departament li va apreciar tal destresa i, a l’adonar-se que estudiava un doble grau en Física i Matemàtiques a la Universitat de Lió, no va pensar-s’ho dues vegades i va trucar-li d’immediat.

L’entrevista va ser breu i senzilla i, al cap d’unes setmanes, ja tenia un contracte definit per a dos anys als laboratoris de Ginebra. Quan, per primera vegada, el Laboratori Europeu de Física de Partícules va entrar en contacte amb ell, proposant-li una plaça a l’Anell d’Antiprotons de Baixa Energia (LEAR), va fer recerca sobre què era i què s’hi investigava. Tot i que ja en tenia unes breus nocions gràcies als estudis universitaris, va descobrir que tal projecte estudiava l’antimatèria.

Temps abans, al 1928, el físic britànic Paul Dirac va escriure una equació, que combinava la teoria quàntica de Max Planck amb la de la relativitat especial d’Einstein, per a descriure el comportament d’un electró movent-se a velocitat relativa. Dirac va interpretar l’equació com que existia una antipartícula corresponent per a cada element de la taula periòdica. Per tant, apareixia tota una nova classe d’elements, amb antiàtoms formats pel grup d’antiprotons corresponents i els electrons positius (el que en física de partícules es denomina com a positró).

Quan en Cédric Bellamy va obtenir el lloc de treball al CERN, ja feia més de seixanta-cinc anys d’aquelles prediccions. Fins al 1995, Carl Anderson no havia descobert el positró, l’accelerador de partícules americà ‘Bevatró’ havia descobert l’antiprotó, s’havien observat els primers antinuclis i, fins i tot, s’havien produït les primeres col·lisions entre protons i antiprotons, que resultaven en grans quantitats d’energia. Però ara, la nova obsessió del Laboratori Europeu de Física de Partícules era el Projecte Athena, que buscava la producció artificial d’antiàtoms d’hidrogen, els més senzills de tots, ja que només es componien d’un sol positró i un antiprotó d’hidrogen.

A la primera setmana de treball a les oficines del Projecte Athena, al jove Bellamy, li van presentar en Walter Oelert al seu despatx, era el cap de l’equip d’investigadors de dit departament. Era un home robust, germànic, d’uns cinquanta anys, que vestia amb una camisa i una americana impecables:
- Bon dia, noi. Aquests últims mesos hem estat contractant joves espavilats com tu que
n’entenguin del tema per veure si podeu donar-nos un cop de mà. Com bé sabràs, estem
intentant produir antiàtoms d’hidrogen al LEAR. De moment, anem bé. Hem aconseguit reunir
uns quants antiprotons. El problema arriba quan necessitem un electró positiu per a cadascun,
m’explico?

Així que el Projecte Athena estava encallat i calia buscar la fórmula que un grup de positrons s’agrupés amb els ja presents antiprotons d’hidrogen. Aquell vespre, Cédric Bellamy llegia una novel·la d’Isaac Asimov a la fresca del balcó del petit apartament que havia aconseguit llogar a una coneguda. Era un vespre d’estiu, i les temperatures i el cel de color ataronjat eren idonis per a sortir amb la cadira a la terrassa i llegir una mica de ciència ficció. Els minuts avançaven i, quan va veure que cada cop li costava més desxifrar les paraules degut a la falta de lluminositat, va decidir entrar.

Abans, però, va fixar-se que el cel era d’un color blau marí, que ja havien aparegut algunes estrelles i, de sobte, una llum blanca, més intensa que els astres, a la llunyania, es movia. Per tant, va pensar que era un satèl·lit. I va recordar el moviment orbital d’aquests al voltant de la Terra. Orbitals?, això era! El matemàtic alemany Erwin Schrödinger havia identificat diferents zones al voltant del nucli dels àtoms, anomenades “orbitals” per a cada àtom, segons els quals hi havia un 95% de probabilitat que els electrons hi circulessin. Per tant, si aconseguien fer que un positró de qualsevol àtom canviés de l’òrbita de l’àtom original a un d’orbital al voltant del protó, que compliria la funció de nucli, aconseguirien crear antiàtoms d’hidrogen: antimatèria!

Tres setmanes més tard, nou àtoms d’antimatèria van ser produïts mitjançant col·lisions entre antiprotons i àtoms de Xenó, d’on van treure els positrons. L’antimatèria només va durar quaranta bilionèsimes de segon, ja que, com a l’any 1964 s’havia pronosticat al mateix CERN, aquesta produïa una reacció física amb la matèria i donava com a resultat una quantitat d’energia que en determinaria la reacció.